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A Ferrara ricerche di frontiera
Uno degli obiettivi attuali della
ricerca biomedica è di ripristinare
organi o tessuti alterati
inducendone la rigenerazione a parte
dell’organismo. Tale obiettivo sta per
concretizzarsi grazie a una nuova materia
multidisciplinare: l’ingegneria
dei tessuti. Essa costituisce la sintesi
delle conoscenze nei campi della biologia
molecolare e cellulare, dell’istologia,
delle tecnologie biomediche e
dei biomateriali, ponendosi come un
settore di frontiera delle scienze biomediche.
Per alcuni tessuti, come ad esempio
la pelle, sono già disponibili materiali
innovativi, denominati biomateriali,
che “risvegliano” le giuste cellule nel
paziente, favoriscono la rigenerazione
del tessuto che temporaneamente
vengono chiamati a sostituire. In
questo contesto risulta evidente che
i biomateriali devono consentire la
mobilitazione e l’aumento del numero
delle cellule, ma nello stesso tempo
non devono influenzare le caratteristiche
naturali delle cellule stesse. La
valutazione di questo ultimo parame-
ottobre 2006
vivere bene
tro per i biomateriali di nuova sintesi
è l’elemento determinante per il loro
eventuale impiego umano. Tale valutazione
riveste un’importanza ancora
maggiore per quei tessuti altamente
organizzati e specializzati, come ad
esempio il tessuto osseo. Le caratteristiche
di resistenza, stabilità ed elasticità
dell’osso sono infatti garantite
da una precisa e coordinata azione di
due popolazioni di cellule ossee. Gli
osteoblasti sono i responsabili della
produzione di matrice ossea, mentre
gli osteoclasti assicurano l’eliminazione
delle porzioni di osso non più
correttamente funzionanti. L’utilizzo
di protesi di vario tipo è ormai prassi
consolidata da numerosi anni in
ambito ortopedico, ma fino ad ora la
scelta di materiali protesici si è basata
soltanto sulla loro tollerabilità,
vale a dire sulla mancanza di reazioni
infiammatorie o di effetti tossici. Di
conseguenza, il buon esito di tali interventi
non è assolutamente prevedibile,
dipendendo unicamente dalla
risposta soggettiva del paziente. Fino
ad oggi l’unica metodologia per tale
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caratterizzazione era rappresentata
dall’utilizzo di animali da laboratorio.
Era necessario indurre delle fratture
traumatiche estese, che venivano poi
trattate con il biomateriale in esame.
Dopo un certo tempo si andava a verificare
in questi animali la quantità e la
qualità del tessuto osseo di nuova formazione.
I problemi etici, le difficoltà
di gestione, i tempi di realizzazione
ed i costi di una siffatta procedura
sono facilmente immaginabili. Grazie
alle metodologie del DNA ricombinate
e all’ingegneria genetica, nel laboratorio
del professor Mauro Tognon
dell’Università degli Studi di Ferrara,
il gruppo di ricerca coordinato dalla
dottoressa Cristiana Morelli ha sviluppato
e brevettato un sistema cellulare
in grado di aggirare la necessità
dell’impiego di animali da laboratorio
in questa fase della sperimentazione.
I ricercatori ferraresi hanno coltivato
e modificato geneticamente delle cellule
ossee umane, inserendo nel loro
patrimonio genetico una porzione
di DNA proveniente da una medusa,
l’Aequorea victoria. Questa medusa
attira le sue prede brillando nel buio
sottomarino grazie alla produzione
di una proteina fluorescente verde.
La porzione di DNA necessaria per la
produzione di questa proteina è stata
appunto inserita nelle cellule umane,
rendendole fluorescenti. Una serie
estremamente dettagliata di esperimenti
molecolari su queste cellule
ibride ha dimostrato che la presenza
della proteina fluorescente non ha
minimamente alterato le caratteristiche
ossee delle cellule umane. Le
cellule ingegnerizzate mantengono
dunque la capacità di formare tessuto
osseo esattamente come succede
nell’organismo umano, ed inoltre
sono facilmente riconoscibili, grazie
alla produzione della proteina fluore-